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區(qū)別于以前的無線網絡.無線傳感器的網絡規(guī)模大,節(jié)點在網絡中隨機部署,節(jié)點計算、通信能力受限制,攜帶的能量也有限。節(jié)點只能獲取網絡的局部拓撲信息.現(xiàn)在提出的傳感器節(jié)點通訊路由協(xié)議也主要是圍繞著減少能量消耗延長網絡生命周期而進行設計的。在無線傳感器網絡中,路由協(xié)議不單單關心單個節(jié)點的能量消耗,更關心整個網能量的均衡消耗,這樣才能延長整個網絡的生存期。據(jù)路由發(fā)現(xiàn)策略的方向,可以分成主動路由與被動路由兩種類型,根據(jù)網絡管理的邏輯結構可將路由協(xié)議分為平面路由和分層結構路由兩類。
首先.主動路由:也叫表驅動(Table Driven)路由,主動路由的路由發(fā)現(xiàn)策略與傳統(tǒng)路由協(xié)議類似,節(jié)點通過周期性地廣播路由信息分組,交換路由信息,即時發(fā)現(xiàn)路由,這時,節(jié)點需要維護去往全網所有節(jié)點的路由。它的優(yōu)點是當節(jié)點需要發(fā)送數(shù)據(jù)分組時,只要去往目的節(jié)點的路由存在,所需的延時很小。缺點需要花費較大開銷,盡可能使得路由更新能夠緊隨當前拓撲結構的變化,浪費了一些資源來建立和重建那些根本沒有被使用的路由。
其次.被動路由:也叫做按需(On Demand)路由和主動路由相對,被動路由認為在動態(tài)變化的網絡環(huán)境中,沒有必要維護去往其他所有節(jié)點的路由。它只是在沒有去往目的節(jié)點路由的時候才“按需”進行路由發(fā)現(xiàn)。被動路由協(xié)議根據(jù)網絡分組的傳輸請求,被動地搜索從源節(jié)點到目的節(jié)點的路由。在沒有分組傳遞請求時,路由器處于靜默狀態(tài),也不需要交換路由信息。拓撲結構與路由表內容按需建立,它會僅僅是整個拓撲結構信息的一部分。優(yōu)點是不需要周期性的路由信息廣播,節(jié)省了一定的網絡資源。不足之處是發(fā)送數(shù)據(jù)分組時,假如沒有去往目的節(jié)點的路由,數(shù)據(jù)分組需要等待因路由發(fā)現(xiàn)引起的延時。
然后.平面路由:平面結構是指網絡中各節(jié)點在路由功能上地位相同,沒有引入分層管理機制。優(yōu)勢是是網絡中沒有特殊節(jié)點,網絡流量均勻地分散在網絡中,路由算法易于實現(xiàn)。缺點是可擴張性小,在一定程度上限制了網絡的規(guī)模。
最后.分層路由:和平面路由協(xié)議相對應的是分層結構路由協(xié)議。采用簇的概念對傳感器節(jié)點進行層次劃分。許多個相鄰節(jié)點構成一個簇,每一個簇有一個簇首。簇與簇之間可以通過網關通信。網關可以是簇首也可以是其它簇成員。網關之間的連接構成上層骨干網,很多簇間通信都通過骨干網轉發(fā)。分層路由協(xié)議包括成簇協(xié)議、簇維護協(xié)議、簇內路由協(xié)議和簇間路由協(xié)議四個部分。成簇協(xié)議解決如何在動態(tài)分布式網絡環(huán)境下使移動節(jié)點高效地聚集成簇,它是分層路由協(xié)議的關鍵。簇維護協(xié)議要解決在節(jié)點移動過程中的簇結構維護,其中包括移動節(jié)點退出和加入簇,簇的產生和消亡等功能。分層路由協(xié)議比較適合于無線傳感器網絡,但成簇過程會產生一定的能源消耗,如何產生有效的簇類也正是各地學者深入研究的問題。
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